当机械工程研究生 Faye Yap 看到一只死蜘蛛蜷缩在走廊里时,她开始思考是否可以将其用作机器人组件。
将死去的蜘蛛变成机械抓手可能对某些人来说是一场噩梦,但它可能会带来实实在在的好处。 蜘蛛腿可以牢固而柔软地抓住大型、精致和不规则形状的物体,而不会弄碎它们。
因此,Yap 和她在莱斯大学的同事与机械工程师 Daniel Preston 合作发现一种让死去的狼蛛的腿展开并抓住物体的方法。
他们将这种新型机器人称为“坏死机器人”。
奇怪的是,蜘蛛腿没有用于伸展的肌肉,而是通过液压来移动腿? 他们有所谓的前体室,或者头胸部,它收缩,将内部体液输送到腿部,使腿部伸展。
因此,研究小组将一根针插入蜘蛛的前体室,并用一团强力胶在针尖周围形成密封。 通过注射器挤出一小股空气就足以激活蜘蛛的腿,在不到一秒钟的时间内实现全方位的运动。
“我们拿起蜘蛛,把针放进去,但不知道会发生什么,”叶在一份报告中说道。视频在莱斯大学网站上。
“我们对要放置针的位置进行了估计。当我们这样做时,它第一次就成功了。我什至不知道如何描述那一刻。”
研究小组能够让死去的蜘蛛抓住一个小球,并通过该实验确定峰值握力为 0.35 毫牛顿。
然后,他们演示了如何使用死蜘蛛来拾取精致的物体和电子产品,包括让这个坏死机器人夹具移除连接到电面包板上的跳线,然后移动一块聚氨酯泡沫。
他们还表明,这只蜘蛛可以承受另一只同等大小蜘蛛的重量。
(普雷斯顿创新实验室/莱斯大学)
由于蜘蛛通过施加液压来伸展腿头胸部,当他们死后,液压系统就不再工作了。 蜘蛛腿部的屈肌进入死亡僵硬,但是,由于肌肉只向一个方向工作,蜘蛛就会卷曲起来。
虽然大多数人造机器人部件的制造都相当复杂,但蜘蛛本身就很复杂,而且(对于蜘蛛恐惧症患者来说不幸的是)供应充足。
研究人员在他们的论文中表示:“这项工作中提出的死亡机器人概念利用了大自然创造的独特设计,这些设计可能很复杂,甚至不可能人工复制。”纸。
蜘蛛也是可生物降解的,因此使用它们作为机器人部件可以减少机器人技术中的废物量。
“我们可以看到它的应用之一是微操作,其中可能包括微电子设备等。”说视频中的普雷斯顿。
死蜘蛛抓手的一个缺点是,两天后或 1,000 次开合循环后,它就会开始出现一些磨损。
“我们认为这与关节脱水问题有关。我们认为我们可以通过应用聚合物涂层来克服这个问题。”解释普雷斯顿。
研究人员对狼蛛进行了涂上蜂蜡的实验,发现在 10 天内,狼蛛的质量减少量比未涂蜂蜡的蜘蛛少 17 倍,这意味着它保留了更多的水分,并且其液压系统的运行时间可能更长。
这项研究发表于先进科学。